JP4923863B2 - Image display system, image display apparatus, and image correction processing program - Google Patents
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Description
本発明は、画像表示システム、画像表示装置、画像補正処理プログラムに関する。 The present invention relates to an image display system, an image display device, and an image correction processing program.
画像表示装置としてプロジェクタが知られている。
そして、映像ソースの形状補正や色調補正を行う情報処理装置としてのパソコンと、パソコンで補正処理された画像をスクリーンに投射するプロジェクタと、パソコンとプロジェクタとの間のデータ伝送路としてのUSBケーブルと、を備えた画像表示システムとしてのプロジェクションシステムが知られている(例えば、特許文献1)。このようなプロジェクションシステムにおいて、パソコンに入力された映像ソースがパソコンの画像処理部にて画像処理される。画像処理としては、例えば、プロジェクタとスクリーンとの配置関係に起因して生じる台形歪みを補正する台形補正や、プロジェクタの出力特性に応じた色補正であるγ補正やVT−γ補正、液晶パネルの特性による輝度ムラや色ムラを補正する色調補正、さらには、液晶パネルの各画素を駆動する際に駆動信号が近隣画素に影響して生じる色ムラ(ゴーストやクロストーク)を補正するゴースト補正やクロストークなどが例として挙げられる。パソコンで画像処理された画像データは、USBケーブルを介してプロジェクタに伝送される。伝送された画像データがプロジェクタにてスクリーンに投影されると、スクリーン上に所定の画像が表示される。
A projector is known as an image display device.
And a personal computer as an information processing device for correcting the shape and color tone of the video source, a projector for projecting an image corrected by the personal computer to a screen, a USB cable as a data transmission path between the personal computer and the projector, , A projection system is known as an image display system (for example, Patent Document 1). In such a projection system, a video source input to a personal computer is subjected to image processing by an image processing unit of the personal computer. As image processing, for example, trapezoidal correction for correcting trapezoidal distortion caused by the positional relationship between the projector and the screen, γ correction or VT-γ correction that is color correction according to the output characteristics of the projector, Color correction that corrects luminance unevenness and color unevenness due to characteristics, and further, ghost correction that corrects color unevenness (ghost and crosstalk) caused by the drive signal affecting neighboring pixels when driving each pixel of the liquid crystal panel An example is crosstalk. Image data subjected to image processing by a personal computer is transmitted to the projector via a USB cable. When the transmitted image data is projected on a screen by a projector, a predetermined image is displayed on the screen.
このような構成によれば、画像処理を主としてパソコン上で行っており、プロジェクタは単に画像データを投影するだけで複雑な画像処理を行わないので、プロジェクタの構成を非常に簡易にすることができる。また、元来、パソコンは、グラフィック処理の機能を有するので、特別にパソコンに新たな機能を付加することなく、高精度の画像補正を行うことができる。 According to such a configuration, image processing is mainly performed on a personal computer, and the projector simply projects image data and does not perform complicated image processing. Therefore, the configuration of the projector can be greatly simplified. . Further, since the personal computer originally has a graphic processing function, it is possible to perform high-precision image correction without adding a new function to the personal computer.
ここで、例えば、映像ソースが動画であった場合に、USBケーブルの伝送レートが小さいと、一つの画像データを伝送するのに時間がかかるため、プロジェクタによる表示画像のフレームレートが遅くなり、動画再生が適切に行われないこととなる。例えば、滑らかな動画再生には30フレーム/秒が基準といわれるところ、USB2.0ケーブルを用いた場合に、画像の全データを伝送していたのでは到底不可能なフレームレートである。例えば、USB2.0に期待できる安定した通信速度は240Mbps程度である一方、表示解像度がXGA(1024×768ドット)で1画素あたり30ビットの色情報である画像では約25Mビットのデータ量となる。すると、単純には、9フレーム/秒のフレームレートでしか画像データを伝送できないことになる。 Here, for example, when the video source is a moving image, if the transmission rate of the USB cable is small, it takes time to transmit one image data, so the frame rate of the display image by the projector becomes slow, and the moving image Playback will not be performed properly. For example, it is said that 30 frames / second is a standard for smooth moving image reproduction. However, when a USB 2.0 cable is used, it is a frame rate that is impossible if all data of the image is transmitted. For example, while the stable communication speed that can be expected for USB 2.0 is about 240 Mbps, an image with a display resolution of XGA (1024 × 768 dots) and color information of 30 bits per pixel has a data amount of about 25 Mbits. . Then, simply, image data can be transmitted only at a frame rate of 9 frames / second.
そこで、特許文献1では、「前画面データの差分データ送信」によって必要な伝送データ量を少なくし、フレームレートを適切なレベルに維持することが提案されている(特許文献1の段落(0048)参照)。特許文献1においては、パソコンにて差分データが生成され、この差分データを受けたプロジェクタにおいて、前画面と差分データとが合成されて現在のフレームデータが生成される。そして、生成された現在の画像フレームデータがプロジェクタによってスクリーンに投影される。 Therefore, in Patent Document 1, it has been proposed to reduce the amount of transmission data required by “differential data transmission of previous screen data” and maintain the frame rate at an appropriate level (paragraph (0048) of Patent Document 1). reference). In Patent Document 1, difference data is generated by a personal computer, and a projector that has received the difference data combines the previous screen and the difference data to generate current frame data. Then, the generated current image frame data is projected on the screen by the projector.
パソコンにて各画像データに総ての補正処理を行うと、画像データが高精彩に補正され
ることとなるが、その一方で、補正処理が画像データ中の大半の画素に及ぶことになる。すると、パソコンからプロジェクタへの伝送データを小さくするために前画面データとの差分データをとるにしても、前画像データと現画像データとではほとんどの画素に変化が生じていることとなる。
そのため、差分データをとってもデータ圧縮率が低くなるため、パソコンからプロジェクタへの伝送データが非常に大きくなる。すると、パソコンからプロジェクタへのデータ伝送が間に合わずにプロジェクタによる画像表示のフレームレートが適切に維持されないという問題が生じる。
ここで、例えば、差分データが大きくなりすぎないように、画像補正の程度を低く抑制することも考えられるが、表示画像の品位が低下するので適切な方法とは到底いえない。また、差分データをとる際に画像フレーム間における細かな変化を検出しないように差分データを粗くとれば差分データを小さくできるが、やはり、プロジェクタで再現される現画像データには情報が欠落することとなり、表示画像の品位が低下するので適切ではない。
When all the correction processing is performed on each image data with a personal computer, the image data is corrected with high definition. On the other hand, the correction processing covers most of the pixels in the image data. Then, even if difference data with respect to the previous screen data is taken in order to reduce the transmission data from the personal computer to the projector, most pixels have changed between the previous image data and the current image data.
For this reason, even if the difference data is taken, the data compression rate becomes low, so that the transmission data from the personal computer to the projector becomes very large. Then, there is a problem that the data transmission from the personal computer to the projector is not in time and the frame rate of the image display by the projector is not properly maintained.
Here, for example, it is conceivable to suppress the degree of image correction to be low so that the difference data does not become too large. However, since the quality of the display image is lowered, it cannot be said to be an appropriate method. In addition, if the difference data is coarsened so as not to detect fine changes between image frames when taking the difference data, the difference data can be reduced, but information is still missing from the current image data reproduced by the projector. This is not appropriate because the quality of the displayed image is lowered.
本発明の目的は、画像表示装置による画像表示のフレームレートを適切に維持できるとともに、表示画像の品位を高品位に保つことができる画像表示システム、画像表示装置、画像補正処理プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image display system, an image display device, and an image correction processing program that can appropriately maintain a frame rate of image display by the image display device and can maintain a high quality display image. It is in.
本発明の画像表示システムは、画像データに所定の画像補正処理を行う情報処理装置と、前記情報処理装置によって画像補正処理が行われた画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置と、前記情報処理装置と前記画像表示装置との信号送受信を媒介する信号伝送手段と、を備えた画像表示システムであって、前記情報処理装置は、画像データに画素単位で完結する所定の画像補正処理を行う第1画像補正演算処理部と、前記第1画像補正演算処理部にて画像補正処理した画像データを圧縮して、前記信号伝送手段を介して前記画像表示装置に伝送する伝送データを生成する伝送データ生成部と、を備え、前記画像表示装置は、前記伝送データ生成部にて生成された伝送データに基づいて画像データを生成する画像生成部と、ゴーストおよびクロストークの少なくとも一つであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を行う第2画像補正演算処理部と、を備え、前記第1画像補正演算処理部は、前記ゴーストおよびクロストーク以外で、且つ、前記第2画像補正演算処理部で実行される以外の補正処理を行うことを特徴とする。 An image display system of the present invention includes an information processing apparatus that performs predetermined image correction processing on image data, an image display apparatus that displays an image based on image data that has been subjected to image correction processing by the information processing apparatus, An image display system comprising signal processing means for mediating signal transmission / reception between an information processing device and the image display device, wherein the information processing device performs predetermined image correction processing that completes image data in units of pixels. A first image correction calculation processing unit to be performed, and image data subjected to image correction processing by the first image correction calculation processing unit are compressed to generate transmission data to be transmitted to the image display device via the signal transmission means A transmission data generation unit, and the image display device generates an image data based on the transmission data generated by the transmission data generation unit, and a ghost. And a least one of the crosstalk, comprising: a second image correction processing unit for performing neighboring image correction processing performed across a plurality of pixels, wherein the first image correction processing unit, said ghost and In addition to crosstalk, correction processing other than that executed by the second image correction calculation processing unit is performed.
このような構成において、情報処理装置にて画像データに所定の画像補正処理が施されたうえで情報処理装置からプロジェクタに伝送される。
情報処理装置においては、まず、必要となる画像補正処理のうち、ゴースト補正およびクロストーク補正を除いた画像補正処理が行われる。第1画像補正演算処理部にて実行される画像補正処理としては、解像度変換処理、輪郭強調処理、白黒伸長処理、色変換処理、γ補正処理、VT−γ補正処理、形状補正処理が例として挙げられる。
第1補正演算処理部にて画像補正処理された画像データは伝送データ生成部に送られ、伝送データ生成部にて所定の方式で圧縮された伝送データが生成される。
画像データを圧縮する方式としては、例えば、前画像データに対する差分データをとることが例として挙げられる。生成された伝送データは信号伝送手段を介して画像表示装置に伝送される。画像表示装置においては、画像生成部により伝送データに基づいて現画像データが生成される。例えば、差分データを前画像データに合成して新たな現画像データが生成される。そして、第2画像補正演算処理部にて画像データにゴースト補正、クロストーク補正の両方あるいはいずれか一方が行われる。このようにして画像補正処理された画像データが画像表示装置によって表示される。
In such a configuration, a predetermined image correction process is performed on the image data in the information processing apparatus, and the image data is transmitted from the information processing apparatus to the projector.
In the information processing apparatus, first, image correction processing excluding ghost correction and crosstalk correction among necessary image correction processing is performed. Examples of image correction processing executed by the first image correction calculation processing unit include resolution conversion processing, contour enhancement processing, black and white expansion processing, color conversion processing, γ correction processing, VT-γ correction processing, and shape correction processing. Can be mentioned.
The image data subjected to the image correction processing by the first correction calculation processing unit is sent to the transmission data generation unit, and transmission data compressed by a predetermined method is generated by the transmission data generation unit.
As a method for compressing image data, for example, taking difference data with respect to previous image data can be cited. The generated transmission data is transmitted to the image display device via the signal transmission means. In the image display device, current image data is generated by the image generation unit based on the transmission data. For example, new current image data is generated by combining the difference data with the previous image data. Then, ghost correction and / or crosstalk correction are performed on the image data in the second image correction calculation processing unit. The image data subjected to the image correction processing in this way is displayed by the image display device.
ここで、画像表示装置の構成により、他の画素の影響を受けて起こる色ムラをクロストークまたはゴーストと称し、クロストークとは、隣の画素に対する信号の漏れ電流により画素が駆動されることによる画像のムラであり、ゴーストとは、映像がずれて重なって見えることをいう。 Here, depending on the configuration of the image display device, color unevenness caused by the influence of other pixels is referred to as crosstalk or ghost. Crosstalk is caused by driving a pixel by a leakage current of a signal to an adjacent pixel. It is unevenness of an image, and ghost means that images appear to be shifted and overlapped.
このような構成によれば、情報処理装置側では、第1画像補正演算処理部において、例えば、ゴースト補正やクロストーク補正を除く、解像度変換処理、輪郭強調処理、白黒伸長処理、色変換処理、γ補正処理、VT−γ補正処理、が行われる。画像補正処理としては、各画素の色、輝度、解像度を画像表示装置の表示特性に合わせて変換処理するなどのように画素単位で完結する画像補正処理と、他の画素の影響を受けて生じる色ムラを補正するゴースト補正やクロストーク補正のように近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理とがあるが、本発明では、情報処理装置側で行われる画像補正処理は、主として画像中の画素単位で完結する処理となる。
そのため、情報処理装置側の画像補正処理では、各画素のデータが所定の変換を受けるだけとなり、画像補正処理前の元画像の段階で画像データを圧縮する場合と、画像補正処理後の画像の段階で画像データを圧縮する場合とで圧縮率が大きく変化しない。よって、情報処理装置側で画像補正処理を行った画像データを圧縮して信号伝送手段により画像表示装置に伝送すると、画像表示装置により適切なフレームレートで画像を表示することができる。
According to such a configuration, on the information processing apparatus side, in the first image correction calculation processing unit, for example, resolution conversion processing, contour enhancement processing, black and white expansion processing, color conversion processing, excluding ghost correction and crosstalk correction, γ correction processing and VT-γ correction processing are performed. The image correction processing is performed under the influence of other pixels, such as image correction processing that is completed in units of pixels, such as conversion processing that matches the color, brightness, and resolution of each pixel according to the display characteristics of the image display device. There are image correction processes that are performed over a plurality of neighboring pixels, such as ghost correction for correcting color unevenness and crosstalk correction. In the present invention, the image correction process performed on the information processing apparatus side is mainly performed in an image. This process is completed in units of pixels.
For this reason, in the image correction processing on the information processing apparatus side, the data of each pixel is only subjected to predetermined conversion. When image data is compressed at the stage of the original image before the image correction processing, The compression ratio does not change greatly between the case of compressing image data in stages. Therefore, when the image data subjected to the image correction processing on the information processing apparatus side is compressed and transmitted to the image display device by the signal transmission means, the image can be displayed at an appropriate frame rate by the image display device.
そして、情報処理装置で行わなかった画像補正処理については画像表示装置の側にて実行するので、必要な画像補正処理は総て行って、表示画像の品位を高精度にすることができる。 Since the image correction processing that has not been performed by the information processing apparatus is executed on the image display device side, all necessary image correction processing can be performed to improve the quality of the display image.
また、信号伝送手段を介して情報処理装置から画像表示装置に画像データを伝送するにあたっては、所定の圧縮方式によって伝送データを適切に圧縮できるので、情報処理装置から画像表示装置へのデータ伝送では情報をなんら欠落させることなく、総てのデータを伝送できる。従って、画像表示装置にて総ての情報を高精度に有する画像データを表示でき、表示画像を高精彩に、かつ高品位にすることができる。 In addition, when transmitting image data from the information processing apparatus to the image display apparatus via the signal transmission means, the transmission data can be appropriately compressed by a predetermined compression method. Therefore, in data transmission from the information processing apparatus to the image display apparatus, All data can be transmitted without losing any information. Therefore, image data having all information with high accuracy can be displayed on the image display device, and the display image can be made with high definition and high quality.
また、本発明では、画像補正処理のうちゴーストおよびクロストーク補正を除いては情報処理装置側で画像補正処理を実行するので、画像表示装置側における補正処理の負荷を軽減することができる。
したがって、画像表示装置の構成を簡易にし、安価な画像表示装置とすることができる。さらに、情報処理装置により画像補正処理を実行するが、例えば、情報処理装置としてパソコンを利用する場合、パソコンは元来からグラフィック処理機能を有しているので、特別に画像処理機能を新たに設ける必要はない。そして、パソコンのグラフィック処理機能によれば、高速かつ高精度の画像処理を行うことができる。
In the present invention, since the image correction process is executed on the information processing apparatus side except for the ghost and crosstalk corrections among the image correction processes, the load of the correction process on the image display apparatus side can be reduced.
Therefore, the configuration of the image display device can be simplified and an inexpensive image display device can be obtained. Further, the image correction processing is executed by the information processing apparatus. For example, when a personal computer is used as the information processing apparatus, the personal computer has a graphic processing function from the beginning, so a special image processing function is newly provided. There is no need. According to the graphic processing function of the personal computer, high-speed and high-precision image processing can be performed.
本発明では、前記第2画像補正演算処理部は、前記ゴーストおよびクロストークの少なくとも一つを画像補正処理した後に、さらに、ゴースト補正およびクロストーク補正以外の色ムラ補正を行うことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the second image correction calculation processing unit further performs color unevenness correction other than ghost correction and crosstalk correction after performing image correction processing on at least one of the ghost and crosstalk .
このような構成において、情報処理装置から信号伝送手段によって画像表示装置に送られた画像データは、第2画像補正演算処理部においてゴースト補正およびクロストーク補正の少なくともいずれか一つが行われた後、さらに、第2画像補正演算処理部により色ムラ補正が行われる。
色ムラ補正は、最後に補正処理が行われることがもっとも効率的であるので、本発明のごとく画像表示装置の側で最後に色ムラ補正を行うことにより、画像補正処理を最も迅速に行うことができる。
In such a configuration, after the image data sent from the information processing device to the image display device by the signal transmission unit is subjected to at least one of ghost correction and crosstalk correction in the second image correction calculation processing unit, Furthermore, color unevenness correction is performed by the second image correction calculation processing unit.
Since it is most efficient that the color unevenness correction is performed at the end, the image correction processing is performed most rapidly by performing the color unevenness correction at the end of the image display device as in the present invention. Can do.
本発明では、前記情報処理装置は、前記第1画像補正演算処理部における画像補正処理を実行するためのパラメータを当該情報処理装置の外部から取得して記憶する画像補正パラメータ記憶部を備えることが好ましい。 In the present invention, the information processing apparatus includes an image correction parameter storage unit that acquires and stores parameters for executing image correction processing in the first image correction calculation processing unit from the outside of the information processing apparatus. preferable.
このような構成において、情報処理装置がCPUやメモリを有するコンピュータとして機能できる構成である場合、インターネット等の通信手段や、CD−ROM、メモリカード等の記録媒体を介して画像補正パラメータ記憶部に必要となる画像補正処理用のパラメータをインストールし、インストールされたパラメータでCPU等により各画像補正処理を実行させることができる。
または、画像表示装置と情報処理装置とが信号伝送手段で接続された際に、情報処理装置が画像表示装置から画像補正処理用のパラメータを取得するようにしてもよい。
このように情報処理装置が画像補正処理用のパラメータを外部から取得できるので、個々の画像表示装置に依存して異なる画像補正処理用のパラメータを情報処理装置が取得して、個々の画像表示装置に応じた画像補正処理を実行することができる。
In such a configuration, when the information processing apparatus is configured to function as a computer having a CPU and a memory, the image correction parameter storage unit is connected via a communication means such as the Internet or a recording medium such as a CD-ROM or a memory card. Necessary parameters for image correction processing can be installed, and each image correction processing can be executed by the CPU or the like with the installed parameters.
Alternatively, when the image display apparatus and the information processing apparatus are connected by a signal transmission unit, the information processing apparatus may acquire an image correction processing parameter from the image display apparatus.
Thus, since the information processing apparatus can acquire the parameters for image correction processing from the outside, the information processing apparatus acquires different parameters for image correction processing depending on the individual image display apparatuses, and the individual image display apparatuses It is possible to execute image correction processing according to the above.
本発明の画像表示装置は、情報処理装置にてゴースト補正およびクロストーク補正以外の画素単位で完結する所定の画像補正処理が行われ、圧縮された後に信号伝送手段を介して伝送された画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を行う画像補正処理部を備えることを特徴とする。 The image display apparatus of the present invention performs image data transmitted through a signal transmission means after being subjected to predetermined image correction processing that is completed in units of pixels other than ghost correction and crosstalk correction in an information processing apparatus, and after being compressed. An image display device that displays an image based on the image, and includes an image correction processing unit that performs image correction processing that is performed only over at least one of ghost and crosstalk and that extends over a plurality of neighboring pixels. Features.
また、本発明の画像表示装置は、情報処理装置にてゴースト補正、クロストーク補正および色ムラ補正以外の画素単位で完結する所定の画像補正処理が行われ、圧縮された後に信号伝送手段を介して伝送された画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方と、ゴーストおよびクロストーク以外の色ムラと、のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を行う画像補正処理部を備えることを特徴とする。 In addition, the image display apparatus of the present invention performs predetermined image correction processing that is completed in units of pixels other than ghost correction, crosstalk correction, and color unevenness correction in the information processing apparatus. An image display device that displays an image based on transmitted image data, and includes at least one of ghost and crosstalk and color unevenness other than ghost and crosstalk, and a plurality of neighboring pixels And an image correction processing unit that performs an image correction process performed over the two.
このような構成によれば、上記画像表示システムに好適な画像表示装置とすることができる。 According to such a configuration, an image display device suitable for the image display system can be obtained.
本発明の画像補正処理プログラムは、情報処理装置にてゴースト補正およびクロストーク補正以外の画素単位で完結する所定の画像補正処理が行われ、圧縮された後に信号伝送手段を介して伝送された画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置に組み込まれたコンピュータに、ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を実行させることを特徴とする。 The image correction processing program of the present invention is an image that is transmitted through a signal transmission means after being subjected to a predetermined image correction process that is completed in units of pixels other than ghost correction and crosstalk correction in an information processing apparatus. A computer incorporated in an image display device that displays an image based on data is caused to execute an image correction process that is performed over a plurality of neighboring pixels and includes at least one of ghost and crosstalk. And
また、本発明の画像補正処理プログラムは、情報処理装置にてゴースト補正、クロストーク補正および色ムラ補正以外の画素単位で完結する所定の画像補正処理が行われ、圧縮された後に信号伝送手段を介して伝送された画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置に組み込まれたコンピュータに、ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方と、ゴーストおよびクロストーク以外の色ムラと、のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を実行させることを特徴とする。 In addition, the image correction processing program of the present invention performs a predetermined image correction process that is completed in units of pixels other than ghost correction, crosstalk correction, and color unevenness correction in an information processing apparatus, and performs signal transmission after compression. In a computer incorporated in an image display device that displays an image based on image data transmitted through, at least one of ghost and crosstalk, and color unevenness other than ghost and crosstalk , An image correction process performed across a plurality of neighboring pixels is executed.
このような構成によれば、上記発明と同様の作用効果を奏することができる。
ここで、画像表示装置にCPUやメモリを配置してコンピュータとして機能できるように構成し、このメモリに所定のプログラムをインターネット等の通信手段や、CD−ROM、メモリカード等の記録媒体を介してインストールし、このインストールされたプログラムでCPU等を動作させて、上記画像補正処理を実行させればよい。プログラムをインストールするには、メモリカードやCD−ROM等を直接差し込んで行ってもよいし、これらの記憶媒体を読み取る機器を外付けで画像表示装置に接続してもよい。さらには、LANケーブル、電話線等を接続して通信によってプログラムを供給しインストールしてもよいし、無線によってプログラムを供給してインストールしてもよい。
According to such a configuration, the same effects as those of the above-described invention can be achieved.
Here, a CPU and a memory are arranged in the image display device so as to function as a computer, and a predetermined program is stored in the memory via a communication means such as the Internet or a recording medium such as a CD-ROM or a memory card. The image correction process may be executed by installing the CPU and operating the installed program. To install the program, a memory card, a CD-ROM, or the like may be directly inserted, or a device that reads these storage media may be externally connected to the image display device. Furthermore, the program may be supplied and installed by communication by connecting a LAN cable, a telephone line, or the like, or the program may be supplied and installed wirelessly.
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
(第1実施形態)
本発明の画像表示システムの一例としてのプロジェクションシステムに係る第1実施形態について説明する。
図1は、プロジェクションシステム100の外観図である。
プロジェクションシステム100は、映像ソースの画像に所定の画像処理を行ったうえで画像データ信号を出力するパソコン(情報処理装置)200と、パソコン200からの画像データ信号に基づいて現画像フレームを生成してスクリーン400に向けて投射するプロジェクタ(画像表示装置)300と、プロジェクタとパソコン200とを接続するUSBケーブル(信号伝送手段)500と、を備えている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated and described with reference to reference numerals attached to respective elements in the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment according to a projection system as an example of an image display system of the present invention will be described.
FIG. 1 is an external view of the
The
図2は、パソコン200の機能ブロック図である。
図3は、プロジェクタ300の機能ブロック図である。
図4は、画像投射部360の構成を示す図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
FIG. 3 is a functional block diagram of
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the
パソコン200は、図2に示されるように、CPU201、メインメモリ202、補助メモリ203、ディスプレイ204、キーボード205、画像補正パラメータ記憶部210、画像処理部220、USBコネクタ270、を備えている。
As illustrated in FIG. 2, the
補助メモリ203としては映像ソースのメディアが利用され、例えば、デジタルデータとして映像と音声とを記録したDVD(digital versatile disc)が例として挙げられる。画像補正パラメータ記憶部210は、プロジェクタ300の特性に応じた画像補正のための補正パラメータを記憶している。
As the
ここで、画像補正処理としては、各画素の色、輝度、解像度をプロジェクタの表示特性に合わせて変換処理などのように画素単位で完結する補正処理と、他の画素の影響を受けて生じる色ムラを補正するゴースト補正やクロストーク補正のように近隣の複数画素にまたがって行われる補正処理とがある。
パソコン200で行う画像処理は、主として画像中の画素単位で完結する処理であり、主として画素の色、輝度、解像度を変換する補正処理である。
すなわち、画像補正パラメータ記憶部210に記憶されるパラメータとしては、例えば、解像度変換、輪郭強調、白黒伸長、色変換、γ補正、VT−γ補正等のための各種パラメータが例として挙げられる。
これらの補正処理では、各画素のデータが所定の変換を受けるだけであり、補正処理前の元画像の段階で画像フレーム間の差分データをとる場合と、補正処理後の画像フレーム間で差分データをとる場合と、を比較しても差分データの大きさがそれほど変化しない。
なお、本実施形態では、差分データをそれほど大きくしないことから、形状補正もパソコン200で行う補正処理とし、形状補正のパラメータも画像補正パラメータ記憶部210に記憶する。
Here, as image correction processing, correction processing that completes in units of pixels, such as conversion processing that matches the color, brightness, and resolution of each pixel with the display characteristics of the projector, and colors that are generated by the influence of other pixels There is a correction process performed across a plurality of neighboring pixels, such as ghost correction for correcting unevenness and crosstalk correction.
The image processing performed by the
That is, examples of the parameters stored in the image correction
In these correction processes, the data of each pixel is only subjected to a predetermined conversion, and difference data between image frames is obtained at the stage of the original image before the correction process and between the image frames after the correction process. The size of the difference data does not change much even when comparing
In the present embodiment, since the difference data is not so large, the shape correction is also performed by the
なお、これらのパラメータを記録したメモリカードやCD−ROMをパソコン200に挿入して、画像補正パラメータ記憶部210にパラメータをインストールしてもよい。
または、パソコン200とプロジェクタ300とをUSBケーブル500で接続した際にパソコン200が所定のパラメータをプロジェクタ300から読み取って画像補正パラメータ記憶部210に記憶してもよい。
The parameters may be installed in the image correction
Alternatively, when the
画像処理部220は、画像生成部230と、画像補正演算処理部(第1画像補正演算処理部)240と、差分データ生成部(伝送データ生成部)250と、エンコーダ260と、を備えている。
The
画像生成部230は、デコーダ231およびIP変換部232を備え、補助メモリ203からの映像ソースに対して記録方式に応じた解凍を行って一つ一つの画像フレームデータを復号する。画像補正演算処理部240は、画像生成部230により生成された画像をプロジェクタの特性に応じて補正する。補正処理としては、解像度変換処理、輪郭強調処理、白黒伸長処理、色変換処理、γ補正処理、VT−γ補正処理、形状補正処理が例として挙げられる。
The
差分データ生成部250は、画像補正演算処理部240にて補正された画像データに対し、最新の画像データと一つ前の画像データとを対比して、一つ前の画像から最新の画像を見て変化した分を差分データとして検出する。つまり、差分データは、一つ前の画像データに対して最新の画像データが有する空間的変化量と色調的変化量とを含む。
The difference
エンコーダ260は、差分データ生成部250にて生成された差分データを符号化する。そして、USBコネクタ270は、データ入力部271と、データ出力部272と、を備え、USBケーブル500を介してプロジェクタ300とデータの入出力を行う。
The
次に、プロジェクタの構成について説明する。
プロジェクタ300は、図3に示されるように、画像補正パラメータ記憶部310と、画像処理部320と、駆動制御部350と、画像投射部360と、USBコネクタ380と、を備えている。
Next, the configuration of the projector will be described.
As shown in FIG. 3, the
画像補正パラメータ記憶部310は、送信用補正パラメータ記憶部311と、内部処理用補正パラメータ記憶部312と、を備えており、送信用補正パラメータ記憶部311は、パソコン200で画像補正するためのパラメータを記憶しており、内部処理用補正パラメータ記憶部312は、プロジェクタで画像処理するためのパラメータを記憶している。
送信用補正パラメータ記憶部311に記憶されるパラメータとしては、解像度変換、輪郭強調、白黒伸長、色変換、γ補正、VT−γ補正、形状変換のためのパラメータがある。
パソコン200とプロジェクタとがUSBケーブル500で接続された際には、パソコン200が送信用補正パラメータ記憶部311に記憶されたパラメータの情報を読み出して画像補正パラメータ記憶部210に記憶する。また、内部処理用補正パラメータ記憶部312に記憶されるパラメータとしては、ゴースト補正、クロストーク補正、色ムラ補正のためのパラメータがある。
The image correction
Parameters stored in the transmission correction parameter storage unit 311 include parameters for resolution conversion, edge enhancement, black and white expansion, color conversion, γ correction, VT-γ correction, and shape conversion.
When the
ここで、プロジェクタの構成により、他の画素の影響を受けて起こる色ムラをクロストークまたはゴーストと称し、クロストークとは、隣の画素に対する信号の漏れ電流により画素が駆動されることによる画像のムラであり、ゴーストとは、映像がずれて重なって見えることをいう。 Here, color unevenness caused by the influence of other pixels depending on the configuration of the projector is referred to as crosstalk or ghost. Crosstalk is an image generated by driving a pixel by a leakage current of a signal to an adjacent pixel. It is unevenness, and ghost means that images appear to be shifted and overlapped.
ここで、ゴースト補正、クロストーク補正をプロジェクタ側で行うのは、パソコン200側でゴースト補正およびクロストーク補正を行ってしまうと、差分データが大きくなってしまうため、USBケーブル500の伝送レートではデータ伝送が間に合わないためである。
また、色ムラ補正をプロジェクタ側で行うのは、色ムラ補正は最後に行うことが望ましいため、プロジェクタ300においてゴースト補正およびクロストーク補正を行ったあとに、続いて色ムラ補正を行うからである。
Here, the ghost correction and the crosstalk correction are performed on the projector side. If the ghost correction and the crosstalk correction are performed on the
Further, the reason why the color unevenness correction is performed on the projector side is that the color unevenness correction is desirably performed last, so that after the ghost correction and the crosstalk correction are performed in the
画像処理部320は、画像生成部321と、画像補正演算処理部(第2画像補正演算処理部)340と、を備えている。画像生成部321は、デコーダ322と、現画像生成部323と、を備える。
The
デコーダ322は、パソコン200から伝送された画像データ信号を復調する。すなわち、パソコン200からの画像データ信号は、エンコーダ260にて符号化されているところ、デコーダ322で復調することにより差分データが得られる。
The
現画像生成部323は、現在投影している画像データに対して復調された差分データを合成して、新たに現画像フレームを生成する。
The current
画像補正演算処理部340は、現画像生成部323にて生成された現画像データに対して、ゴースト補正処理、クロストーク補正処理、色ムラ補正処理、の各補正処理を行う。
The image correction
駆動制御部350は、現画像フレームを表示するように画像投射部360を駆動する制御信号を出力する。
The
画像投射部360は、図4に示されるように、光源部361を備え、光源362からの光は、リフレクタ363で平行光束にされ、二枚のレンズアレイ364、364を通って色分離光学系365に進む。色分離光学系365は、赤色を反射して青色および緑色を通過させるダイクロイックミラー366と、緑色を反射して青色を通過させるダイクロイックミラー367と、を備え、光を赤色、緑色、青色に分離する。そして、赤色は反射ミラー365Aに反射され、緑色はダイクロイックミラー367に反射され、青色は二枚の反射ミラー369、370を有するリレー光学系368に導かれ、電気光学装置371の赤色用液晶パネル(光変調装置)372、緑色用液晶パネル(光変調装置)373および青色用液晶パネル(光変調装置)374にそれぞれ入射する。各色は、各液晶パネル372〜374において画像情報に応じた所定の変調を受けて、プリズム375で合成される。
合成された画像は投射光学系376から射出され、スクリーン400上に拡大投写される。
As shown in FIG. 4, the
The synthesized image is emitted from the projection
このような構成を備える第1実施形態の動作について図5のフローチャートを参照して説明する。
まず、ST100において、パソコン200とプロジェクタ300とをUSBケーブル500で接続する。すると、ST110において、プロジェクタ300の送信用補正パラメータ記憶部に記憶された各種の補正パラメータがUSBケーブル500を介してパソコン200側に伝送され、パソコン200の画像補正パラメータ記憶部210に記憶される。
The operation of the first embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in ST100, the
次に、ST120において、補助メモリ203のDVDから映像ソースを読み込み、そして、ST130において、画像生成部230にて映像ソースに対してデコードやIP変換等を行って画像データを生成する。
Next, in ST120, the video source is read from the DVD in the
ST140において、画像補正演算処理部340にて画像データに画像補正処理を行う。
すなわち、画像データに解像度変換処理、輪郭強調処理、白黒伸長処理、色変換処理、γ補正処理、VT−γ補正処理の補正を行う。加えて、画像データに形状補正処理を行う。
In ST140, image correction
That is, the image data is subjected to resolution conversion processing, contour enhancement processing, black and white expansion processing, color conversion processing, γ correction processing, and VT-γ correction processing. In addition, a shape correction process is performed on the image data.
このように補正処理を行った画像データを、順次、差分データ生成部250に送り、ST150において、差分データ生成部250にて一つ前の画像と最新の画像とを対比する。
そして、一つ前の画像から最新の画像を見て空間的および色調的に変化した分を差分データとして検出する。
The image data thus corrected is sequentially sent to the difference
The difference between the previous image and the latest image is detected as the difference data when it changes spatially and in color.
ST160において、差分データ生成部250にて生成した差分データをエンコーダ260にて符号化する。そして、ST170において、USBケーブル500を介して符号化した差分データをプロジェクタ300に伝送する。
In ST160, the difference data generated by the difference
ST180において、伝送された差分データのデータ信号をデコーダ322にて復調し、さらに、ST190において、現画像生成部323にて、復調された差分データを現在投影している現画像フレームデータに合成して新たに次の現画像フレームを生成する。
In ST180, the data signal of the transmitted difference data is demodulated by the
ST200において、生成された現画像フレームを画像補正演算処理部340にて補正処理する。すなわち、クロストーク補正、ゴースト補正、色ムラ補正を行う。
In ST200, the generated current image frame is corrected by the image correction
ST210において、補正処理された現画像データを表示するように駆動制御部350から制御信号が画像投射部360に出力される。そして、ST220において、画像投射部からスクリーンに向けて画像が投射されて、スクリーン上に画像が表示される。
In ST210, a control signal is output from
このような構成を備える第1実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
(1)パソコン200の画像補正演算処理部240において、ゴースト補正およびクロストーク補正を除く、解像度変換処理、輪郭強調処理、白黒伸長処理、色変換処理、γ補正処理、VT−γ補正処理、形状変換処理が行われる。したがって、パソコン200側で行われる補正は、主として画像中の画素単位で完結する処理となり、パソコン200側の補正処理では、各画素のデータが所定の変換を受けるだけとなり、補正処理前の元画像の段階で画像データを圧縮する場合と、補正処理後の画像の段階で画像データを圧縮する場合とで圧縮率が大きく変化しない。よって、パソコン200側で補正処理を行った画像データを圧縮してUSBケーブル500によりプロジェクタに伝送すると、プロジェクタにより適切なフレームレートで画像を表示することができる。
According to 1st Embodiment provided with such a structure, there can exist the following effects.
(1) In the image correction
(2)パソコン200ではゴースト補正およびクロストーク補正を除く補正処理を行うが、パソコン200で行わなかった補正処理についてはプロジェクタ300にて実行するので、必要な画像補正処理は総て行って、表示画像の品位を高精度にすることができる。
(2) Although the
(3)USBケーブル500を介してパソコン200からプロジェクタに画像データを伝送するにあたっては、差分データをとることによって伝送データを適切に圧縮できるので、パソコン200からプロジェクタへのデータ伝送では情報をなんら欠落させることなく、総てのデータを伝送できる。従って、プロジェクタにて総ての情報を高精度に有する画像データを表示でき、表示画像を高精彩に、かつ高品位にすることができる。
(3) When image data is transmitted from the
(4)画像補正処理のうちゴーストおよびクロストーク補正を除いてはパソコン200側で補正処理を実行するので、プロジェクタ300側における補正処理の負荷を軽減することができる。したがって、プロジェクタの構成を簡易にし、安価な画像表示装置とすることができる。
(4) Since the correction process is executed on the
(5)パソコン200により画像補正処理を実行するところ、パソコン200は元来からグラフィック処理機能を有しているので、特別に画像処理機能を新たに設ける必要はない。
そして、パソコン200のグラフィック処理機能によれば、高速かつ高精度の画像処理を行うことができる。
(5) When the image correction processing is executed by the
According to the graphic processing function of the
(6)色ムラ補正は、最後に補正処理が行われることがもっとも効率的であるので、プロジェクタ300の側で最後に色ムラ補正を行うことにより、画像補正処理を最も迅速に効率よく行うことができる。
(6) Since the color unevenness correction is most efficiently performed at the end, the image correction processing is performed most quickly and efficiently by performing the color unevenness correction at the
(7)パソコン200がプロジェクタ300に接続された際に補正処理用のパラメータをプロジェクタから取得できるので、個々のプロジェクタのハードウェア構成に依存して異なる補正処理用のパラメータをパソコン200が取得して、個々のパソコン200に応じた補正処理を実行することができる。
(7) Since the parameters for correction processing can be acquired from the projector when the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、プロジェクタではゴースト補正のみを実行するようにしてもよい。同様に、プロジェクタにてクロストークのみを実行するようにしてもよい。
また、情報処理装置で行った解像度変換処理、輪郭強調処理、白黒伸長処理、色変換処理、γ補正処理、VT−γ補正処理、形状補正処理のうちいずれかを、プロジェクタで行うようにしてもよい。
画像表示装置としては、プロジェクタに限定されず、例えば、CRTや液晶ディスプレイに画像を表示する画像表示装置でもよいことはもちろんである。
上記実施形態において、画像データの圧縮方法としては差分データをとる場合を例にして説明したが、その他の圧縮方式であってもよいことはもちろんである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, the projector may perform only ghost correction. Similarly, only crosstalk may be executed by the projector.
Further, any one of resolution conversion processing, contour enhancement processing, black and white expansion processing, color conversion processing, γ correction processing, VT-γ correction processing, and shape correction processing performed by the information processing apparatus may be performed by the projector. Good.
The image display device is not limited to a projector, and may of course be an image display device that displays an image on a CRT or a liquid crystal display.
In the above embodiment, the case of taking difference data has been described as an example of the compression method of the image data. However, it goes without saying that other compression methods may be used.
本発明は、画像表示システムに利用できる。たとえばプロジェクションシステムに利用できる。 The present invention can be used for an image display system. For example, it can be used for a projection system.
100…プロジェクションシステム(画像表示システム)、200…パソコン(情報処理装置)、201…CPU、202…メインメモリ、203…補助メモリ、204…ディスプレイ、205…キーボード、210…画像補正パラメータ記憶部、220…画像処理部、230…画像生成部、231…デコーダ、232…IP変換部、240…画像補正演算処理部(第1画像補正演算処理部)、250…差分データ生成部、260…エンコーダ、270…USBコネクタ、271…データ入力部、272…データ出力部、300…プロジェクタ(画像表示装置)、310…画像補正パラメータ記憶部、311…送信用補正パラメータ記憶部、312…内部処理用補正パラメータ記憶部、320…画像処理部、321…画像生成部、322…デコーダ、323…現画像生成部、340…画像補正演算処理部(第2画像補正演算処理部)、350…駆動制御部、360…画像投射部、361…光源部、362…光源、363…リフレクタ、364…レンズアレイ、365…色分離光学系、365A…反射ミラー、366…ダイクロイックミラー、367…ダイクロイックミラー、368…リレー光学系、369…反射ミラー、371…電気光学装置、375…プリズム、376…投射光学系、380…USBコネクタ、400…スクリーン、500…USBケーブル。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記情報処理装置によって画像補正処理が行われた画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置と、
前記情報処理装置と前記画像表示装置との信号送受信を媒介する信号伝送手段と、を備えた画像表示システムであって、
前記情報処理装置は、
画像データに画素単位で完結する所定の画像補正処理を行う第1画像補正演算処理部と、
前記第1画像補正演算処理部にて画像補正処理した画像データを圧縮して、前記信号伝送手段を介して前記画像表示装置に伝送する伝送データを生成する伝送データ生成部と、を備え、
前記画像表示装置は、
前記伝送データ生成部にて生成された伝送データに基づいて画像データを生成する画像生成部と、
ゴーストおよびクロストークの少なくとも一つであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を行う第2画像補正演算処理部と、を備え、
前記第1画像補正演算処理部は、前記ゴーストおよびクロストーク以外で、且つ、前記第2画像補正演算処理部で実行される以外の画像補正処理を行う
ことを特徴とする画像表示システム。 An information processing apparatus for performing predetermined image correction processing on image data;
An image display device that displays an image based on image data that has undergone image correction processing by the information processing device;
An image display system comprising signal transmission means for mediating signal transmission / reception between the information processing apparatus and the image display apparatus,
The information processing apparatus includes:
A first image correction calculation processing unit that performs a predetermined image correction process that completes image data in units of pixels ;
A transmission data generation unit that compresses the image data subjected to image correction processing by the first image correction calculation processing unit and generates transmission data to be transmitted to the image display device via the signal transmission unit;
The image display device includes:
An image generator that generates image data based on the transmission data generated by the transmission data generator;
A second image correction calculation processing unit that performs at least one of ghost and crosstalk and performs an image correction process performed across a plurality of neighboring pixels ,
The image display system, wherein the first image correction calculation processing unit performs image correction processing other than the ghost and crosstalk and other than that executed by the second image correction calculation processing unit.
前記第2画像補正演算処理部は、前記ゴーストおよびクロストークの少なくとも一つを画像補正処理した後に、さらに、ゴースト補正およびクロストーク補正以外の色ムラ補正を行う
ことを特徴とする画像表示システム。 The image display system according to claim 1,
The image display system characterized in that the second image correction calculation processing unit further performs color unevenness correction other than ghost correction and crosstalk correction after performing image correction processing on at least one of the ghost and crosstalk.
前記情報処理装置は、
前記第1画像補正演算処理部における画像補正処理を実行するためのパラメータを当該情報処理装置の外部から取得して記憶する画像補正パラメータ記憶部を備える
ことを特徴とする画像表示システム。 The image display system according to claim 1 or 2,
The information processing apparatus includes:
An image display system comprising: an image correction parameter storage unit that acquires and stores parameters for executing image correction processing in the first image correction calculation processing unit from outside the information processing apparatus.
ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を行う画像補正処理部を備える
ことを特徴とする画像表示装置。 An image for displaying an image on the basis of image data transmitted through a signal transmission means after being subjected to predetermined image correction processing that is completed in units of pixels other than ghost correction and crosstalk correction in an information processing apparatus. A display device,
An image display apparatus comprising: an image correction processing unit that performs image correction processing that is performed only over at least one of ghost and crosstalk and that extends over a plurality of neighboring pixels .
ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方と、ゴーストおよびクロストーク以外の色ムラと、のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を行う画像補正処理部を備える
ことを特徴とする画像表示装置。 A predetermined image correction process that is completed in units of pixels other than ghost correction, crosstalk correction, and color unevenness correction is performed in the information processing apparatus, and the image is based on the image data transmitted through the signal transmission means after being compressed. An image display device for displaying
An image correction processing unit that performs image correction processing that includes only at least one of ghost and crosstalk and color unevenness other than ghost and crosstalk and that is performed across a plurality of neighboring pixels is provided. An image display device.
ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を実行させる画像補正処理プログラム。 An image for displaying an image on the basis of image data transmitted through a signal transmission means after being subjected to predetermined image correction processing that is completed in units of pixels other than ghost correction and crosstalk correction in an information processing apparatus. In the computer built into the display device,
An image correction processing program that executes image correction processing that is performed only over at least one of ghost and crosstalk and that extends over a plurality of neighboring pixels .
ゴーストおよびクロストークの少なくともいずれか一方と、ゴーストおよびクロストーク以外の色ムラと、のみであって、近隣の複数画素にまたがって行われる画像補正処理を実行させる画像補正処理プログラム。 A predetermined image correction process that is completed in units of pixels other than ghost correction, crosstalk correction, and color unevenness correction is performed in the information processing apparatus, and the image is based on the image data transmitted through the signal transmission means after being compressed. In a computer built into an image display device that displays
An image correction processing program that executes image correction processing that is performed over a plurality of neighboring pixels, and includes only at least one of ghost and crosstalk and color unevenness other than ghost and crosstalk.
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